ФЕДЕРЕАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное Образовательное Учреждение
Высшего профессионального образования
Тверской Государственный Технический Университет
(ГОУ ВПО «ТГТУ»)
Кафедра «Автоматизации технологических процессов»
Курсовая работа по дисциплине:
«Управление в медико-биологических системах»
Выполнил: Дмитриев И.А
группа: БМАС 0909
Проверил: Васильев В.Г.
Тверь 2012
Содержание:
1. Задание.
2. Расчет переходной и импульсной характеристики объекта управления(ОУ).
3. Расчет переходной характеристики замкнутой системы (ЗС).
4. Оценка качества переходного процесса системы.
5. Расчет частотных характеристик объекта управления.
6. Оценка устойчивости системы с помощью критерия Михайлова
1.Задание
Для заданного объекта управления рассчитайте аналитически его переходную и импульсную характеристики. Сравните полученный результат c расчетом, выполненным численным методом в LabVIEW.
Вычислите передаточную функцию замкнутой системы. С помощью теорем о начальном и конечном значении оригинала определите начальное и конечное значение переходного процесса.
Смоделируйте переходную характеристику предложенной в курсовой работе замкнутой системы. Сравните полученный результат с результатом, полученным в пункте 2.
Оцените качество переходного процесса замкнутой системы. Если качество переходного процесса Вас не устраивает, то попытайтесь подобрать лучшие параметры регулятора.
Рассчитайте аналитически частотные характеристики объекта управления. Сравните полученный результат с расчетом, выполненным численным методом в LabVIEW.
Сравните частотные характеристики объекта управления и замкнутой системы (c помощью одного прибора и на одном осциллографе).
Оцените численным методом устойчивость замкнутой системы, используя для этого один из критериев устойчивости (Гурвица, Найквиста, Михайлова – любой на выбор).
g
5.70 14.6
+ p
+ 0.00 p p
d
3.0
3.0
Р+1
1.0
1.0
Р+1
2. Расчет переходной и импульсной характеристики объекта управления(оу).
Вычисляем переходную характеристику ОУ (Рис.1).
Два последовательно соединенных апериодических звена первого порядка образуют апериодическое звено второго порядка. Если передаточные функции апериодических звеньев
|
|
;
,тогда передаточная функция апериодического звено 2-го порядка
|
|
.
8
Найдем переходную характеристику звена. Для этого запишем в виде
|
|
.
Обозначим:
|
|
.
Тогда
|
|
.
По таблицам преобразования Лапласа находим, что данному изображению соответствует оригинал
|
|
.Отсюда вначале находим весовую функцию звена
|
|
.
Обозначим
и найдем переходную функцию
|
|
.
Рис.1 Переходная характеристика ОУ
Блок - диаграмма переходной характеристики ОУ:
Рис.2 Блок - диаграмма переходной характеристики ОУ
Находим импульсную характеристику (Рис.3):
.
Для момента времени t = 0 :
.
Уравнение касательной в точке t = 0 к кривой переходного процесса
При t =T имеем
.
Рис.3 Импульсная характеристика ОУ
Блок – диаграмма импульсной характеристики ОУ:
Рис.4 Блок – диаграмма импульсной характеристики ОУ
Два последовательно соединенных апериодических звена первого порядка образуют апериодическое звено второго порядка. Если передаточные функции апериодических звеньев
; , |
|
тогда передаточная функция апериодического звено 2-го порядка
. |
|